[自制作業系統] 第17回 編寫鍵盤驅動
2022-07-12 06:01:04
目錄
一、前景回顧
二、實現鍵盤輸入的中斷函數
三、編寫鍵盤驅動
四、實現環形輸入緩衝區
五、執行測試
上一回我們完成了鎖的實現，並且利用鎖優化了終端輸出函數。這一回我們來實現鍵盤的輸入，為後面的使用者互動功能打好基礎。
首先我們需要知道鍵盤是屬於外設，所以對應的中斷屬於外部中斷。在講中斷那一章節時，我們知道了外部中斷的處理流程，不過對於鍵盤的輸入中斷，還需要增加一點點東西。
8048是鍵盤上的晶片，其主要任務就是監控哪個鍵被按下，一旦有按鍵資訊，8048就將按鍵資訊傳遞給鍵盤控制器8042（8042通常是Intel 8042或相容晶片，整合在主機內部的主機板上），再由8042傳送中斷訊號給8259A。最重要的一點是，鍵盤的中斷號。
我們可以看到鍵盤對應的是IR1口，這個是硬體上決定的，所以我們無法更改。除此之外，在我們的程式中，我們將IR0口的中斷號設定為0x20，後面依次遞增，所以我們可以知道鍵盤的中斷號為0x21。這裡我們不管按鍵資訊如何，我們只需要知道一旦有按鍵按下，就會有中斷觸發，所以我們嘗試寫一下按鍵的中斷處理常式。
在project/kernel目錄下新建keyboard.c、keyboard.h檔案，除此之外還需要修改interrupt.c檔案。
1 #include "keyboard.h"
2 #include "print.h"
3 #include "interrupt.h"
4 #include "io.h"
5 #include "global.h"
6 #include "stdint.h"
7
8 #define KBD_BUF_PORT 0x60
9
10 static void intr_keyboard_handler(void)
11 {
12 put_str("k\n");
13 inb(KBD_BUF_PORT);
14 }
15
16 /*鍵盤初始化*/
17 void keyboard_init(void)
18 {
19 put_str("keyboard init start\n");
20 register_handler(0x21, intr_keyboard_handler);
21 put_str("keyboard init done\n");
22 }
1 #ifndef __KERNEL_KEYBOARD_H
2 #define __KERNEL_KEYBOARD_H
3
4 void keyboard_init(void);
5 static void intr_keyboard_handler(void);
6 #endif
1 ...
2
3 /* 初始化可程式化中斷控制器8259A */
4 static void pic_init(void) {
5 /* 初始化主片 */
6 outb (PIC_M_CTRL, 0x11); // ICW1: 邊沿觸發,級聯8259, 需要ICW4.
7 outb (PIC_M_DATA, 0x20); // ICW2: 起始中斷向量號為0x20,也就是IR[0-7] 為 0x20 ~ 0x27.
8 outb (PIC_M_DATA, 0x04); // ICW3: IR2接從片.
9 outb (PIC_M_DATA, 0x01); // ICW4: 8086模式, 正常EOI
10
11 /* 初始化從片 */
12 outb (PIC_S_CTRL, 0x11); // ICW1: 邊沿觸發,級聯8259, 需要ICW4.
13 outb (PIC_S_DATA, 0x28); // ICW2: 起始中斷向量號為0x28,也就是IR[8-15] 為 0x28 ~ 0x2F.
14 outb (PIC_S_DATA, 0x02); // ICW3: 設定從片連線到主片的IR2引腳
15 outb (PIC_S_DATA, 0x01); // ICW4: 8086模式, 正常EOI
16
17 /*只開啟鍵盤中斷*/
18 outb (PIC_M_DATA, 0xfd);
19 outb (PIC_S_DATA, 0xff);
20
21 put_str("pic_init done\n");
22 }
23
24 ...
最後編譯執行，可以看到我們一旦按下按鍵，螢幕便會列印資訊，而且釋放按鍵也會列印資訊。當然這是後面需要講解的內容，總之到現在，我們已經成功實現了按鍵的中斷處理常式。
現在來說說為什麼按下按鍵和釋放按鍵都會觸發中斷。其實這是硬體所決定的，一個鍵的狀態要麼是按下，要麼是彈起，因此一個按鍵有兩個編碼，按鍵被按下時的編碼是通碼，按鍵被釋放時的編碼是斷碼。
無論是按下鍵或是鬆開鍵，當鍵的狀態改變後，鍵盤中的8048晶片把按鍵對應的掃描碼（通碼或者斷碼）傳送到主機板上的8042晶片，由8042處理後儲存在自己的暫存器中，然後向8259A傳送中斷訊號，這樣處理器便去執行鍵盤中斷處理程式，將8042處理過的掃描碼從它的暫存器中讀取出來，隨後將掃描碼轉換成對應的ASCII碼。
所以我們的函數中需要自己完善這麼一個對映關係，也就是掃描碼到ASCII碼的對映。這裡就偷懶直接抄書上的，我也沒有去仔細看了，總之能知道整個流程就行了。
所以進一步完善我們的keyboard.c檔案如下。
1 #include "keyboard.h"
2 #include "print.h"
3 #include "interrupt.h"
4 #include "io.h"
5 #include "global.h"
6 #include "stdint.h"
7 #include "ioqueue.h"
8
9 #define KBD_BUF_PORT 0x60
10
11 /*用轉移字元定義部分控制字元*/
12 #define esc '\033'
13 #define backspace '\b'
14 #define tab '\t'
15 #define enter '\r'
16 #define delete '\0177'
17
18 /*以下不可見字元一律為0*/
19 #define char_invisible 0
20 #define ctrl_l_char char_invisible
21 #define ctrl_r_char char_invisible
22 #define shift_l_char char_invisible
23 #define shift_r_char char_invisible
24 #define alt_l_char char_invisible
25 #define alt_r_char char_invisible
26 #define caps_lock_char char_invisible
27
28 /*定義控制字元的通碼和斷碼*/
29 #define shift_l_make 0x2a
30 #define shift_r_make 0x36
31 #define alt_l_make 0x38
32 #define alt_r_make 0xe038
33 #define alt_r_break 0xe0b8
34 #define ctrl_l_make 0x1d
35 #define ctrl_r_make 0xe01d
36 #define ctrl_r_break 0xe09d
37 #define caps_lock_make 0x3a
38
39 /*定義以下變數記錄相應鍵是否按下的狀態*/
40 static bool ctrl_status, shift_status, alt_status, caps_lock_status, ext_scancode;
41
42
43 /*以通碼make_code為索引的二維陣列*/
44 static char keymap[][2] = {
45 /*掃描碼未與shift組合*/
46 /* 0x00 */ {0, 0},
47 /* 0x01 */ {esc, esc},
48 /* 0x02 */ {'1', '!'},
49 /* 0x03 */ {'2', '@'},
50 /* 0x04 */ {'3', '#'},
51 /* 0x05 */ {'4', '$'},
52 /* 0x06 */ {'5', '%'},
53 /* 0x07 */ {'6', '^'},
54 /* 0x08 */ {'7', '&'},
55 /* 0x09 */ {'8', '*'},
56 /* 0x0A */ {'9', '('},
57 /* 0x0B */ {'0', ')'},
58 /* 0x0C */ {'-', '_'},
59 /* 0x0D */ {'=', '+'},
60 /* 0x0E */ {backspace, backspace},
61 /* 0x0F */ {tab, tab},
62 /* 0x10 */ {'q', 'Q'},
63 /* 0x11 */ {'w', 'W'},
64 /* 0x12 */ {'e', 'E'},
65 /* 0x13 */ {'r', 'R'},
66 /* 0x14 */ {'t', 'T'},
67 /* 0x15 */ {'y', 'Y'},
68 /* 0x16 */ {'u', 'U'},
69 /* 0x17 */ {'i', 'I'},
70 /* 0x18 */ {'o', 'O'},
71 /* 0x19 */ {'p', 'P'},
72 /* 0x1A */ {'[', '{'},
73 /* 0x1B */ {']', '}'},
74 /* 0x1C */ {enter, enter},
75 /* 0x1D */ {ctrl_l_char, ctrl_l_char},
76 /* 0x1E */ {'a', 'A'},
77 /* 0x1F */ {'s', 'S'},
78 /* 0x20 */ {'d', 'D'},
79 /* 0x21 */ {'f', 'F'},
80 /* 0x22 */ {'g', 'G'},
81 /* 0x23 */ {'h', 'H'},
82 /* 0x24 */ {'j', 'J'},
83 /* 0x25 */ {'k', 'K'},
84 /* 0x26 */ {'l', 'L'},
85 /* 0x27 */ {';', ':'},
86 /* 0x28 */ {'\'', '"'},
87 /* 0x29 */ {'`', '~'},
88 /* 0x2A */ {shift_l_char, shift_l_char},
89 /* 0x2B */ {'\\', '|'},
90 /* 0x2C */ {'z', 'Z'},
91 /* 0x2D */ {'x', 'X'},
92 /* 0x2E */ {'c', 'C'},
93 /* 0x2F */ {'v', 'V'},
94 /* 0x30 */ {'b', 'B'},
95 /* 0x31 */ {'n', 'N'},
96 /* 0x32 */ {'m', 'M'},
97 /* 0x33 */ {',', '<'},
98 /* 0x34 */ {'.', '>'},
99 /* 0x35 */ {'/', '?'},
100 /* 0x36 */ {shift_r_char, shift_r_char},
101 /* 0x37 */ {'*', '*'},
102 /* 0x38 */ {alt_l_char, alt_l_char},
103 /* 0x39 */ {' ', ' '},
104 /* 0x3A */ {caps_lock_char, caps_lock_char}
105 };
106
107 /*鍵盤中斷處理程式*/
108 static void intr_keyboard_handler(void)
109 {
110 bool ctrl_down_last = ctrl_status;
111 bool shift_down_last = shift_status;
112 bool caps_lock_last = caps_lock_status;
113
114
115 bool break_code;
116 uint16_t scancode = inb(KBD_BUF_PORT);
117
118 /*若掃描碼scancode是以e0開頭的，表示此鍵的按下將產生多個掃描碼
119 所以馬上結束此次中斷處理常式，等待下一個掃描碼進入*/
120 if (scancode == 0xe0) {
121 ext_scancode = true;
122 return;
123 }
124
125 /*如果賞賜是以0xe0開頭的，將掃描碼合併*/
126 if (ext_scancode) {
127 scancode = ((0xe00) | scancode);
128 ext_scancode = false;
129 }
130
131 break_code = ((scancode & 0x0080) != 0);
132 if (break_code) {
133 uint16_t make_code = (scancode &= 0xff7f); //多位元組不處理
134 if(make_code == ctrl_l_make || make_code == ctrl_r_make) {
135 ctrl_status = false;
136 }
137 else if (make_code == shift_l_make || make_code == shift_r_make) {
138 shift_status = false;
139 }
140 else if (make_code == alt_l_make || make_code == alt_r_make) {
141 alt_status = false;
142 }
143 return;
144 }
145 else if((scancode > 0x00 && scancode < 0x3b) || (scancode == alt_r_make) || (scancode == ctrl_r_make)) {
146 bool shift = false; //先預設設定成false
147 if ((scancode < 0x0e) || (scancode == 0x29) || (scancode == 0x1a) || \
148 (scancode == 0x1b) || (scancode == 0x2b) || (scancode == 0x27) || \
149 (scancode == 0x28) || (scancode == 0x33) || (scancode == 0x34) || \
150 (scancode == 0x35))
151 {
152 if (shift_down_last) {
153 shift = true;
154 }
155 } else {
156 if (shift_down_last && caps_lock_last) {
157 shift = false; //效果確實是這樣子的 我試了一下
158 }
159 else if(shift_down_last || caps_lock_last) {
160 shift = true; //其中任意一個都是大寫的作用
161 }
162 else shift = false;
163 }
164
165 uint8_t index = (scancode & 0x00ff);
166 char cur_char = keymap[index][shift];
167
168 put_char(cur_char);
169 }
170 return;
171 }
172
173
174 /*鍵盤初始化*/
175 void keyboard_init(void)
176 {
177 put_str("keyboard init start\n");
178 register_handler(0x21, intr_keyboard_handler);
179 put_str("keyboard init done\n");
180 }
此時可以發現，我們在鍵盤上按下鍵，螢幕上能相應地輸出字元。
雖然我們已經實現了鍵盤驅動，但是目前能實現的功能僅僅是在螢幕上輸出我們所按下的按鍵，但是並沒有什麼實用的地方。我們在鍵盤上操作是為了能和系統進行互動，而互動過程一般都是鍵入各種shell命令，然後shell解析並且執行。
所以我們需要實現一個緩衝區，在按鍵的中斷處理常式中將輸入的按鍵資訊儲存在緩衝區中，將來實現的shell程序在該緩衝區中讀取資料並且輸出到螢幕上，等到我們按下了回車後，就將前面讀取到的字元解析去處理。雖然我們還沒有實現shell程序，但是我們可以新建執行緒來讀取資料，測試緩衝區的功能。
所以下面的程式碼便是實現緩衝區，在project/kernel目錄下新建ioqueue.c和ioqueue.h檔案。
1 #include "ioqueue.h"
2 #include "interrupt.h"
3 #include "global.h"
4 #include "debug.h"
5 #include "thread.h"
6 #include "stdbool.h"
7 #include "stddef.h"
8
9 /*初始化io佇列ioq*/
10 void ioqueue_init(struct ioqueue *ioq)
11 {
12 lock_init(&ioq->lock);
13 ioq->consumer = ioq->producer = NULL;
14 ioq->head = ioq->tail = 0; /*佇列的首尾指標都指向緩衝區陣列的第0個位置*/
15 }
16
17 /*返回pos在緩衝區的下一個位置*/
18 static int32_t next_pos(int32_t pos)
19 {
20 return ((pos + 1) % bufsize);
21 }
22
23 /*判斷佇列是否已滿*/
24 bool ioq_full(struct ioqueue *ioq)
25 {
26 //return ((ioq->head + 1) % bufsize == ioq->tail) ? true : false;
27 ASSERT(intr_get_status() == INTR_OFF);
28 return next_pos(ioq->head) == ioq->tail;
29 }
30
31 /*判斷佇列是否為空*/
32 bool ioq_empty(struct ioqueue *ioq)
33 {
34 ASSERT(intr_get_status() == INTR_OFF);
35 return ioq->head == ioq->tail;
36 }
37
38 /*使當前生產者或消費者在此緩衝區上等待*/
39 static void ioq_wait(struct task_struct **waiter)
40 {
41 ASSERT(*waiter == NULL && waiter != NULL);
42 *waiter = running_thread();
43 thread_block(TASK_BLOCKED);
44 }
45
46 /*喚醒waiter*/
47 static void wakeup(struct task_struct **waiter)
48 {
49 ASSERT(*waiter != NULL);
50 thread_unblock(*waiter);
51 *waiter = NULL;
52 }
53
54
55 /*消費者從ioq佇列中獲取一個字元*/
56 char ioq_getchar(struct ioqueue *ioq)
57 {
58 ASSERT(intr_get_status() == INTR_OFF);
59
60 while (ioq_empty(ioq)) {
61 lock_acquire(&ioq->lock);
62 ioq_wait(&ioq->consumer);
63 lock_release(&ioq->lock);
64 }
65
66 char byte = ioq->buf[ioq->tail];
67 ioq->tail = next_pos(ioq->tail);
68
69 if (ioq->producer != NULL) {
70 wakeup(&ioq->producer);
71 }
72 return byte;
73 }
74
75
76 /*生產者往ioq佇列中寫入一個字元byte*/
77 void ioq_putchar(struct ioqueue *ioq, char byte)
78 {
79 while (ioq_full(ioq)) {
80 lock_acquire(&ioq->lock);
81 ioq_wait(&ioq->producer);
82 lock_release(&ioq->lock);
83 }
84 ioq->buf[ioq->head] = byte;
85 ioq->head = next_pos(ioq->head);
86
87 if (ioq->consumer != NULL) {
88 wakeup(&ioq->consumer);
89 }
90 }
1 #ifndef __KERNEL_IOQUEUE_H
2 #define __KERNEL_IOQUEUE_H
3 #include "sync.h"
4 #include "stdint.h"
5
6 #define bufsize 64
7
8 /*環形佇列*/
9 struct ioqueue {
10 /*生產者消費問題*/
11 struct lock lock;
12 struct task_struct *producer;
13 struct task_struct *consumer;
14 char buf[bufsize];
15 int32_t head;
16 int32_t tail;
17 };
18
19 void ioq_putchar(struct ioqueue *ioq, char byte);
20 char ioq_getchar(struct ioqueue *ioq);
21 static void wakeup(struct task_struct **waiter);
22 static void ioq_wait(struct task_struct **waiter);
23 bool ioq_empty(struct ioqueue *ioq);
24 bool ioq_full(struct ioqueue *ioq);
25 static int32_t next_pos(int32_t pos);
26 void ioqueue_init(struct ioqueue *ioq);
27
28 #endif
上面我們已經實現了環形輸入緩衝區，接下來我們在main函數中新建兩個執行緒，這兩個執行緒不停地從緩衝區中一個位元組一個位元組地取資料，如果沒有便阻塞，直到緩衝區中又有資料。除此之外還需要修改interrupt.c檔案，我們前面只開啟了鍵盤中斷，現在加入執行緒排程，所以需要開啟時鐘中斷。修改的程式碼一併如下：
1 ...
2
3 /* 初始化可程式化中斷控制器8259A */
4 static void pic_init(void) {
5 /* 初始化主片 */
6 outb (PIC_M_CTRL, 0x11); // ICW1: 邊沿觸發,級聯8259, 需要ICW4.
7 outb (PIC_M_DATA, 0x20); // ICW2: 起始中斷向量號為0x20,也就是IR[0-7] 為 0x20 ~ 0x27.
8 outb (PIC_M_DATA, 0x04); // ICW3: IR2接從片.
9 outb (PIC_M_DATA, 0x01); // ICW4: 8086模式, 正常EOI
10
11 /* 初始化從片 */
12 outb (PIC_S_CTRL, 0x11); // ICW1: 邊沿觸發,級聯8259, 需要ICW4.
13 outb (PIC_S_DATA, 0x28); // ICW2: 起始中斷向量號為0x28,也就是IR[8-15] 為 0x28 ~ 0x2F.
14 outb (PIC_S_DATA, 0x02); // ICW3: 設定從片連線到主片的IR2引腳
15 outb (PIC_S_DATA, 0x01); // ICW4: 8086模式, 正常EOI
16
17 /*開啟鍵盤和時鐘中斷*/
18 outb (PIC_M_DATA, 0xfc);
19 outb (PIC_S_DATA, 0xff);
20
21 put_str("pic_init done\n");
22 }
23
24 ...
1 #include "print.h"
2 #include "init.h"
3 #include "memory.h"
4 #include "thread.h"
5 #include "list.h"
6 #include "interrupt.h"
7 #include "console.h"
8 #include "ioqueue.h"
9 #include "keyboard.h"
10
11 void k_thread_a(void *arg);
12 void k_thread_b(void *arg);
13
14 int main(void)
15 {
16 put_str("HELLO KERNEL\n");
17 init_all();
18 thread_start("k_thread_a", 31, k_thread_a, "ThreadA_");
19 thread_start("k_thread_b", 8, k_thread_b, "ThreadB_");
20 intr_enable();
21 while(1);
22 }
23
24 /*線上程中執行的函數k_thread_a*/
25 void k_thread_a(void *arg)
26 {
27 char *para = arg;
28 while(1) {
29 enum intr_status old_status = intr_disable();
30 if (!ioq_empty(&kbd_buf)) {
31 console_put_str(arg);
32 char byte = ioq_getchar(&kbd_buf);
33 console_put_char(byte);
34 console_put_str("\n");
35 }
36 intr_set_status(old_status);
37 }
38 }
39
40 /*線上程中執行的函數k_thread_b*/
41 void k_thread_b(void *arg)
42 {
43 char *para = arg;
44 while(1) {
45 enum intr_status old_status = intr_disable();
46 if (!ioq_empty(&kbd_buf)) {
47 console_put_str(arg);
48 char byte = ioq_getchar(&kbd_buf);
49 console_put_char(byte);
50 console_put_str("\n");
51 }
52 intr_set_status(old_status);
53 }
54 }
1 #ifndef __KERNEL_KEYBOARD_H
2 #define __KERNEL_KEYBOARD_H
3
4 void keyboard_init(void);
5 static void intr_keyboard_handler(void);
6 extern struct ioqueue kbd_buf;
7 #endif
1 #include "init.h"
2 #include "print.h"
3 #include "interrupt.h"
4 #include "timer.h"
5 #include "memory.h"
6 #include "thread.h"
7 #include "list.h"
8 #include "console.h"
9 #include "keyboard.h"
10
11 void init_all(void)
12 {
13 put_str("init_all\n");
14 idt_init();
15 timer_init();
16 mem_init();
17 thread_init();
18 console_init();
19 keyboard_init();
20 }
1 #include "keyboard.h"
2 #include "print.h"
3 #include "interrupt.h"
4 #include "io.h"
5 #include "global.h"
6 #include "stdint.h"
7 #include "ioqueue.h"
8
9 #define KBD_BUF_PORT 0x60
10
11 /*用轉移字元定義部分控制字元*/
12 #define esc '\033'
13 #define backspace '\b'
14 #define tab '\t'
15 #define enter '\r'
16 #define delete '\0177'
17
18 /*以下不可見字元一律為0*/
19 #define char_invisible 0
20 #define ctrl_l_char char_invisible
21 #define ctrl_r_char char_invisible
22 #define shift_l_char char_invisible
23 #define shift_r_char char_invisible
24 #define alt_l_char char_invisible
25 #define alt_r_char char_invisible
26 #define caps_lock_char char_invisible
27
28 /*定義控制字元的通碼和斷碼*/
29 #define shift_l_make 0x2a
30 #define shift_r_make 0x36
31 #define alt_l_make 0x38
32 #define alt_r_make 0xe038
33 #define alt_r_break 0xe0b8
34 #define ctrl_l_make 0x1d
35 #define ctrl_r_make 0xe01d
36 #define ctrl_r_break 0xe09d
37 #define caps_lock_make 0x3a
38
39 /*定義以下變數記錄相應鍵是否按下的狀態*/
40 static bool ctrl_status, shift_status, alt_status, caps_lock_status, ext_scancode;
41
42 struct ioqueue kbd_buf;
43
44 /*以通碼make_code為索引的二維陣列*/
45 static char keymap[][2] = {
46 /*掃描碼未與shift組合*/
47 /* 0x00 */ {0, 0},
48 /* 0x01 */ {esc, esc},
49 /* 0x02 */ {'1', '!'},
50 /* 0x03 */ {'2', '@'},
51 /* 0x04 */ {'3', '#'},
52 /* 0x05 */ {'4', '$'},
53 /* 0x06 */ {'5', '%'},
54 /* 0x07 */ {'6', '^'},
55 /* 0x08 */ {'7', '&'},
56 /* 0x09 */ {'8', '*'},
57 /* 0x0A */ {'9', '('},
58 /* 0x0B */ {'0', ')'},
59 /* 0x0C */ {'-', '_'},
60 /* 0x0D */ {'=', '+'},
61 /* 0x0E */ {backspace, backspace},
62 /* 0x0F */ {tab, tab},
63 /* 0x10 */ {'q', 'Q'},
64 /* 0x11 */ {'w', 'W'},
65 /* 0x12 */ {'e', 'E'},
66 /* 0x13 */ {'r', 'R'},
67 /* 0x14 */ {'t', 'T'},
68 /* 0x15 */ {'y', 'Y'},
69 /* 0x16 */ {'u', 'U'},
70 /* 0x17 */ {'i', 'I'},
71 /* 0x18 */ {'o', 'O'},
72 /* 0x19 */ {'p', 'P'},
73 /* 0x1A */ {'[', '{'},
74 /* 0x1B */ {']', '}'},
75 /* 0x1C */ {enter, enter},
76 /* 0x1D */ {ctrl_l_char, ctrl_l_char},
77 /* 0x1E */ {'a', 'A'},
78 /* 0x1F */ {'s', 'S'},
79 /* 0x20 */ {'d', 'D'},
80 /* 0x21 */ {'f', 'F'},
81 /* 0x22 */ {'g', 'G'},
82 /* 0x23 */ {'h', 'H'},
83 /* 0x24 */ {'j', 'J'},
84 /* 0x25 */ {'k', 'K'},
85 /* 0x26 */ {'l', 'L'},
86 /* 0x27 */ {';', ':'},
87 /* 0x28 */ {'\'', '"'},
88 /* 0x29 */ {'`', '~'},
89 /* 0x2A */ {shift_l_char, shift_l_char},
90 /* 0x2B */ {'\\', '|'},
91 /* 0x2C */ {'z', 'Z'},
92 /* 0x2D */ {'x', 'X'},
93 /* 0x2E */ {'c', 'C'},
94 /* 0x2F */ {'v', 'V'},
95 /* 0x30 */ {'b', 'B'},
96 /* 0x31 */ {'n', 'N'},
97 /* 0x32 */ {'m', 'M'},
98 /* 0x33 */ {',', '<'},
99 /* 0x34 */ {'.', '>'},
100 /* 0x35 */ {'/', '?'},
101 /* 0x36 */ {shift_r_char, shift_r_char},
102 /* 0x37 */ {'*', '*'},
103 /* 0x38 */ {alt_l_char, alt_l_char},
104 /* 0x39 */ {' ', ' '},
105 /* 0x3A */ {caps_lock_char, caps_lock_char}
106 };
107
108 /*鍵盤中斷處理程式*/
109 static void intr_keyboard_handler(void)
110 {
111 bool ctrl_down_last = ctrl_status;
112 bool shift_down_last = shift_status;
113 bool caps_lock_last = caps_lock_status;
114
115
116 bool break_code;
117 uint16_t scancode = inb(KBD_BUF_PORT);
118
119 /*若掃描碼scancode是以e0開頭的，表示此鍵的按下將產生多個掃描碼
120 所以馬上結束此次中斷處理常式，等待下一個掃描碼進入*/
121 if (scancode == 0xe0) {
122 ext_scancode = true;
123 return;
124 }
125
126 /*如果賞賜是以0xe0開頭的，將掃描碼合併*/
127 if (ext_scancode) {
128 scancode = ((0xe00) | scancode);
129 ext_scancode = false;
130 }
131
132 break_code = ((scancode & 0x0080) != 0);
133 if (break_code) {
134 uint16_t make_code = (scancode &= 0xff7f); //多位元組不處理
135 if(make_code == ctrl_l_make || make_code == ctrl_r_make) {
136 ctrl_status = false;
137 }
138 else if (make_code == shift_l_make || make_code == shift_r_make) {
139 shift_status = false;
140 }
141 else if (make_code == alt_l_make || make_code == alt_r_make) {
142 alt_status = false;
143 }
144 return;
145 }
146 else if((scancode > 0x00 && scancode < 0x3b) || (scancode == alt_r_make) || (scancode == ctrl_r_make)) {
147 bool shift = false; //先預設設定成false
148 if ((scancode < 0x0e) || (scancode == 0x29) || (scancode == 0x1a) || \
149 (scancode == 0x1b) || (scancode == 0x2b) || (scancode == 0x27) || \
150 (scancode == 0x28) || (scancode == 0x33) || (scancode == 0x34) || \
151 (scancode == 0x35))
152 {
153 if (shift_down_last) {
154 shift = true;
155 }
156 } else {
157 if (shift_down_last && caps_lock_last) {
158 shift = false; //效果確實是這樣子的 我試了一下
159 }
160 else if(shift_down_last || caps_lock_last) {
161 shift = true; //其中任意一個都是大寫的作用
162 }
163 else shift = false;
164 }
165
166 uint8_t index = (scancode & 0x00ff);
167 char cur_char = keymap[index][shift];
168
169 if (cur_char) {
170 if (!ioq_full(&kbd_buf)) {
171 ioq_putchar(&kbd_buf, cur_char);
172 }
173 return;
174 }
175
176 if(scancode == ctrl_l_make || scancode == ctrl_r_make)
177 ctrl_status = true;
178 else if(scancode == shift_l_make || scancode == shift_r_make)
179 shift_status = true;
180 else if(scancode == alt_l_make || scancode == alt_r_make)
181 alt_status = true;
182 else if(scancode == caps_lock_make)
183 caps_lock_status = !caps_lock_status;
184 else put_str("unknown key\n");
185 }
186 return;
187 }
188
189
190 /*鍵盤初始化*/
191 void keyboard_init(void)
192 {
193 put_str("keyboard init start\n");
194 ioqueue_init(&kbd_buf);
195 register_handler(0x21, intr_keyboard_handler);
196 put_str("keyboard init done\n");
197 }
本回到此結束，預知後事如何，請看下回分解。